第十三讲 循环
小朋友们,你留意过循环问题吗?在日常生活中,有一些按照一
定的规律不断重复出现的现象。如人的生肖:鼠、牛、虎、兔、龙、
蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪都是按顺序不断重复出现的。在数学中,
也常会碰到一些重复出现的问题。在研究这些问题时,我们不仅要
判断其不断重复出现的规律,也就是找出循环的固定数,而更重
要的是看它的余数。如 1999 年元旦是星期五,2000 年元旦是星期
几?因为 1999 年是平年,有 365 天,365÷7=52……1,所以 2000 年
的元旦是星期六。这就是根据 365 除以 7 所得的余数来判定的。那么,
就让我们一起来看看怎么来解决这一类的问题。
典型例题
例[1] 流水线上给小木球涂色的次序是:先 5 个红,再 4
个黄,再 3 个绿,再 2 个黑,再 1 个白,然后又依次是 5 红,4 黄,
3 绿,2 黑,1 白……像这样继续下去,到第 2003 个小球该涂什么
颜色?
分析 小木球涂色的次序是:“5 红,4 黄,3 绿,2 黑,1
白”,也就是每涂过“5 红,4 黄,3 绿,2 黑,1 白”循环一次,给
小木球涂色的周期是 5+4+3+2+1=15。所以只要用 2003 除以 15,根据
余数就可以判断球的颜色。
解 2003÷15=133……8
这就是说,第 1999 个小木球出现在上面所列一个周期中的第 8
个,所以第 2003 个小球涂的是黄色。
例[2] 有一列数:7,0,2,5,3,7,0,2,5,3,…
(1)第 81 个数是多少?
(2)这 81 个数相加的和是多少?
分析 (1) 从排列可以看出这组数是按 7,0,2,5,3 依
次重复排列的,那么一个循环周期就有 5 个数。
(2) 之和是 7+0+2+5+3=17。用每个循环各数之和可
以循环次数再加上余下的各数,即可得到答案。
解(1)81÷5=16……1
按照循环次序可知:第 81 个数为 7。
(2)17×16+7=279
所以这 81 个数相加的和为 279
例[3] 假设所有自然数排列起来如下图所示,55 应排在哪
个字母下面?248 应排在哪个字母下面?
A
B
C
D
1
5
9
.
.
.
2
6
10
.
.
.
3
7
11
.
.
.
4
8
12
.
.
.
分析 从排列情况可知,这些自然数按从小到大 4 个数一
个循环排列。要求这些数字排在哪个字母的下面,我们可以根据这些
数除以 4 的余数来判断。
解 55÷4=13……3
所以 55 排在第 3 个字母 C 的下面。
248÷4=62
所以 248 排在第 4 个字母 D 的下面。
例[4] 如下图,8 个队员围成一圈做传球游戏,从 1 号开
始,按照箭头方向向下一个人传球。在传球的同时按自然数数列报数。
当报到 96 时,球在几号队员手上?
分析 把 8 个队员看成一组,解法与例[3]相同。
解 96÷8=12
所以报 96 时,球应在 8 号队员手上。
例[5]
2003 个学生按下列方法编号排成 5 列:
一
二
三
四
1
9
17
…
2
8
10
16
…
…
3
7
11
15
…
…
4
6
12
14
…
…
五
5
13
…
问:最后一位学生应站在第几列?
分析 观察这些学生排列的情况可以看出,除 1~5 外,从第
2 排起都是按 8 个数一个循环依次不断重复出现。因此,除以 8 余数
为 1、2、3、4、5、6、7、0 对应的列数应分别为四、三、二、一、
二、三、四、五。
解 (2003-5)÷8=249……6
因此,第 2003 个学生站在第 3 列。
小结 解决循环问题时,应把注重点放在以下几
个方面:
一、 数、图形或事物的变化是否重复出现并具有周期性。
二、 每几个数循环一次,周期长度是多少。
三、 每个循环节是按什么次序排列的。
解答时要考虑把所得的余数同一个循环节内某种状态相对应。比
如余数为 3,就找循环节里面的第 3 个状态。